CN112262003A - 设置有多个孔的螺旋缠绕的空气导管、相关的制造机器、方法和相关的条带 - Google Patents

Abstract

一种用于由扁平条带(2)形成螺旋缠绕导管(14)的装置(10)，包括：成形装置(6)，其包括构造成螺旋地弯曲条带(2)的弯曲部分(7)和构造成将条带(2)的相对的纵向侧边(2A、2B)彼此接合的接合部分(8)；条带(2)的馈送装置(11)，其沿着平行于条带(2)的纵向边缘(9)的馈送方向(F)；切割装置(1)，其布置在成形装置(6)的上游，并包括用于切割条带(2)的切割头(3)和构造成使切割头(3)沿着彼此正交的多个移动轴(X、Y、Z)移动的移动装置；以及控制单元(18)，其构造成根据待实现的导管(14)的直径(D)和条带(2)的宽度(B)来命令移动装置，使得切割头(3)在条带(2)上实现相对于条带(2)的纵向边缘(9)中的一个倾斜根据条带(2)的宽度(B)和待实现的螺旋导管(14)的直径(D)的角度(α)的孔(13)的多个阵列(12)。本发明还涉及空气导管(14)、穿孔条带(2’)和穿孔条带(2’)的卷(19)，其包括多个孔(13)的阵列(12)，其中，孔(13)包括至少两个不同的形状。

Description

设置有多个孔的螺旋缠绕的空气导管、相关的制造机器、方法 和相关的条带

技术领域

本发明涉及空气导管领域。特别地，本发明涉及用于商业和住宅建筑的空气导管领域。

背景技术

背景技术包括用于导管的各种解决方案和用于制造导管的相关机器。

特别地，已知的是实现螺旋缠绕和接合金属条带的导管。这些类型的导管是通过螺旋或盘旋地弯曲条带并将条带的纵向相对边缘彼此接合而实现的。所述相对边缘通常通过焊接或接缝彼此接合，以避免导管横向地打开或避免气流泄漏。

这些导管用于各种领域，但是本发明的目的是使用这些导管用于环境通风，优选地是人们生活的住宅或商业环境。本发明的另一个目的是实现不起皱的空气导管，因此具有大致光滑的外表面。

在背景技术中，已知描述了用于在由条带螺旋地缠绕的导管上实现孔的导管和/或相关机器的各种方案。所述螺旋缠绕的导管也称为螺旋导管。

例如，文献EP1227902描述了一种用于在条带被缠绕和接缝之前对该条带进行冲孔和铆钉以及用于在螺旋导管上实现喷嘴的机器和方法。该文献描述了仅在导管的一部分上制造这些喷嘴的可能性，例如仅在一侧上，但是没有描述必须在哪个位置和以哪种方式制造这些喷嘴以便获得最佳的通风几何形状。此外，该文献遗漏了技术人员从其它已知教导中无法获得的关于冲压功能和整个机器整体的若干技术细节。与之类似的教导可在文献KR101642138中找到。

另一类似的文献是专利DE2832508，该文献描述了一种用于在导管上形成孔的系统，一旦条带被接合并且实现了螺旋导管，所述孔在导管上对齐。该系统遗漏了若干技术细节，例如，没有描述一旦螺旋导管变长，脉冲发生器如何可以命令冲压。延长导管使在导管的接缝期间附连到导管端部的元件移动几米，使得机器的命令和移动协调非常复杂。

以与如上所述的文献类似的方式，文献WO02/45875描述了一种装置，该装置包括布置在成形装置上游的冲孔器，用于对条带进行穿孔，使得一旦条带螺旋缠绕，孔就大致在导管上对齐。该文献还描述了使冲压机的拍卖与螺旋导管的形成装置的功能协调，但是没有描述冲压机如何必须被控制以实现具有根据条带宽度和螺旋导管直径而变化的几何形状和位置的切割。此外，在该文献中，冲压机仅根据竖直冲压方向移动，并且根据待使用的条带，需要在每次启动装置之前配置冲头。

此外，专利申请US20150273552描述了一种用于在导管已经被接缝时通过激光切割装置在导管上执行一些孔的机器。而文献DE10055950描述了一种具有两个水平轴的机器，用于根据导管的长度来激光切割焊接的导管。

此外，在现有技术中已知具有适当地成形的辊的各种解决方案，以在必须弯曲和接缝的条带上实现多个孔。在这个意义上，一个示例可以是专利申请WO1998051424，该专利申请描述了布置在条带的弯曲和接缝机上游的辊，该辊被方便地成形以便在条带上产生多个孔。一旦条带被缠绕和接缝，导管在导管的一部分或整个圆周上具有多个孔。这种解决方案具有以下限制：总是在条带上施加相同几何形状的穿孔，使得这种类型的机器对于工业生产而言不灵活。

还已知实现具有仅布置在导管的一侧上并且彼此对齐的孔的导管。文献US20160050948提供了这种意义上的一个示例。如先前所引用的，该文献没有示出如何获得在用于条带的导管上对齐的通孔。

特别地，所述文献没有描述在条带上打孔，使得条带上的孔的几何形状在螺旋导管上提供特定的几何形状。已知的教导遗漏了若干技术信息，以允许技术人员在没有本发明的活动的情况下实现螺旋空气导管，该螺旋空气导管具有任意直径的导管上的孔的协调的且工业上可再现的几何形状，并且使用任意宽度的条带。

此外，当导管被安装和使用在人们生活的环境中时，没有任何已知文献公开基于导管自身的功能参数来优化导管上的孔的几何形状。

最后，在现有技术中，很少有系统在一旦导管被接合或接缝的情况下，就能在导管的侧壁上实现通孔。在这个意义上的一个示例包含在文献US3183695中，该文献公开了一旦导管被起皱并螺旋缠绕就对导管穿孔。

这些解决方案优选地使用具有等离子切割的机器。以这种方式获得的导管具有与孔对应的烧伤，从而损害了在某些领域如用于民用或商用环境的那些领域中销售它们的可能性。

发明内容

现有技术的所述不便之处现在通过一种用于由扁平的条带形成螺旋卷绕导管的装置来解决，该装置包括：成形装置，所述成形装置包括构造成使条带螺旋弯曲的弯曲部分和构造成使条带的相对纵向侧边彼此接合的接合部分；条带的馈送装置，所述馈送装置沿着平行于条带的纵向边缘的馈送方向馈送条带；以及切割装置，所述切割装置布置在成形装置上游，并且包括用于切割条带的切割头和构造成使切割头沿彼此正交的多个移动轴线移动的移动装置。特别地，所述移动轴线是与条带的馈送方向正交且平行于条带所位于的平整平面的轴线、以及平行于馈送方向的纵向轴线和/或平整平面的竖直轴线。

所述装置还包括控制单元，该控制单元构造成根据待实现的导管的直径和条带的宽度来命令所述移动装置，使得所述切割头在条带上实现多个孔的阵列，每个阵列相对于条带的纵向边缘中的一个倾斜根据条带的宽度和待实现的螺旋导管的直径的角度。

所述装置解决了已知技术的不便之处，并允许以更快和简化的方式实现在导管上对齐并具有不同形状的孔。特别地，所述装置允许实现彼此不同的孔的阵列或不同类型的孔，而不需要在结构上修改装置并且不需要昂贵的初始加工活动。如果条带更宽或更窄、或者如果导管直径不同，则该装置能够使其自身适应新的输入。如此构思的装置还能够在相同的孔矩阵中实现不同的孔或者实现彼此不同的孔矩阵。

本发明的装置解决了利用单个机器产生在导管上对齐的不同阵列的孔的问题，该机器用于形成由扁平条带螺旋缠绕的导管，而与条带或导管尺寸无关。本发明的另一范围是提供一种空气导管，该空气导管由螺旋地弯曲并接缝的条带而获得，并且包括多个阵列的孔。所述阵列沿导管对齐，并且每个阵列相对于条带的一个纵向边缘倾斜根据条带宽度和螺旋导管直径的角度，其中所述阵列的所述孔具有至少两种彼此不同的形状。孔的所述布置允许获得由导管流动的气流的优化和更有效的分布。

本发明的另一范围是提供一种穿孔条带以及穿孔条带的相关卷，以便实现螺旋地锁定接缝类型的空气导管，并且包括相对于条带的纵向边缘中的一个倾斜根据条带宽度和待实现的导管直径的角度的多个孔的阵列，其中所述阵列的所述孔包括至少两个不同的形状。所述穿孔条带允许获得具有改进的气流分布的导管，即使制造商仅拥有用于螺旋缠绕和接缝条带的传统机器，而不拥有用于对条带穿孔的机器。

最后，本发明的另一范围是提供一种空气螺旋缠绕导管的制造方法，该导管具有沿导管彼此对齐的多个阵列，该方法包括以下步骤：

-对条带穿孔以具有多个孔的阵列，所述孔的阵列相对于所述条带的纵向边缘中的一个倾斜根据所述条带的宽度和待实现的所述螺旋导管的直径的角度，其中，所述阵列的所述孔包括至少两个不同形状的孔；

-螺旋弯曲和接合所述条带，使得所述导管具有预定直径。

所述方法允许产生能够流出具有改进的分布的空气流的螺旋导管。

通过本发明的从属权利要求中提供的技术特征和细节解决了进一步的不便之处。

得益于参考附图作为其非限制性示例给出的所述发明的不同实施方式的以下描述，将更好地理解这些和其它优点。

附图说明

在附图中：

图1示出了根据本发明的用于形成具有孔的螺旋缠绕导管的装置的示意图；

图2示出了图1的装置的示意性侧视图；

图3A示出了根据本发明第一实施方式的切割装置的示意性轴测图；

图3B示出了当切割装置是冲孔器时根据本发明的第二实施方式的切割装置的示意性轴测图；

图3C示出了图3B的冲孔器的切割装置的细节的示意图；

图4A示出了根据垂直-纵向平面截取的图3A的切割装置的示意图；

图4B示出了根据垂直-纵向平面截取的图3B的切割装置的示意图；

图5A示出了图3A的切割装置的俯视示意图；

图5B示出了图3B的切割装置的俯视示意图；

图6示出了根据本发明的用于形成具有孔的螺旋缠绕导管的装置的替代实施方式的示意性侧视图；

图7示出了根据本发明的用于形成具有孔的螺旋缠绕导管的装置的又一替代实施方式的示意性侧视图；

图8A和8B示出了用于实现螺旋接缝导管的条带的相对侧的接缝的示意性细节图；

图9示出了根据本发明的包括孔的螺旋缠绕的导管；

图10示出了利用根据本发明的用于形成具有孔的螺旋缠绕导管的装置的一部分实现的穿孔条带；

图11示出了用于实现螺旋缠绕的导管并具有通风孔的穿孔条带的卷；以及

图12示出了根据本发明的用于形成具有孔的螺旋缠绕导管的装置的又一实施方式的示意图。

具体实施方式

本发明的一个或多个实施方式的以下描述参考了附图。相同的附图标记表示相同或相似的部件。保护的目的由所附权利要求书限定。以下描述的解决方案的技术细节、结构或特性能以任何合适的方式彼此组合。

参考图1和图2，示出了用于由扁平金属条带2形成螺旋导管14的装置10。所述装置10包括成形装置6、切割装置1和馈送装置11。

成形装置6包括两个部分：弯曲部分7和接合部分8。

弯曲部分7构造成使条带2螺旋变形，并且包括成形元件，该成形元件被螺旋成形为包括输入边缘和输出边缘。成形元件在螺旋的内侧上接收扁平条带2以作为输入，并且允许在成形元件上滑动的条带2根据其形状变形。这样变形的条带2获取用于随后接合阶段的特征性螺旋形状。成形元件可包括适于改变其螺旋直径的装置，以便实现具有不同直径的导管、或者成形元件可以是可互换的类型，使得能够选定用于实现特定导管直径的最适合的成形元件。

接合部分8可包括接缝装置或焊接机，用于将条带2的相对纵向侧边2A、2B彼此接合。由弯曲部分7螺旋缠绕的条带2可被接缝或焊接，以维持其螺旋形状。所述接缝或焊接还允许避免在使用导管14时和在压力下空气的泄漏。特别地，如图8A和图8B所示，可以折叠条带的相对纵向侧边2A、2B来实现接缝。所述相对的纵向侧边2A、2B的弯曲通过与条带2接触的多个成形辊8、8’发生。所述辊8、8’被成形为使得条带2的边缘彼此折叠，从而实现如图8A和图8B所示的所述接缝。用于实现这种接缝的条带2的部分位于条带2的纵向相对侧边2A、2B上，并且具有大致相同的长度B”。相反，边缘9的焊接可以通过TIG焊机来实现。在现有技术中，已知存在用于实现所述接合和用于螺旋地弯曲、卷绕和接缝金属条带的弯曲部分8、7的若干技术方案。

装置10还包括用于移动条带2的馈送装置11。优选地，所述条带2布置在切割装置1的上游。由馈送装置11确保的条带2的前进允许向所述切割装置供给条带2。可选地，所述馈送装置11可以布置在成形装置6的下游，该成形装置又布置在切割装置1的下游。对于术语“下游”和“上游”，参考条带2在装置10中的前进方向，因此沿着馈送方向F。

馈送装置11可包括附着到条带2的辊24。所述辊24的旋转决定了条带2的前进。为了避免条带2在馈送装置11与切割装置1之间弯曲，这两个机器可彼此集成，如图6所示，或者可通过布置在馈送装置11的出口与切割装置1的入口之间的连接铺板27连接，以保证条带2在两个机器之间前进的期间保持扁平。在这种情况下，成形装置6包括适于通过馈送装置11独立地移动条带2的系统，该系统可以通过成形辊8实现，该成形辊8吸引已经在机器中切割的条带2。

馈送装置11也可以是成形装置6的一个整体部分。例如，一个或多个成形辊8可以旋转地拖动条带2。在这种情况下，馈送装置11不存在，并且其功能由成形装置的成形辊8’(或8)执行，如图7所示。条带2在成形装置6和切割装置1中的前进由拖动条带2的成形辊8和8’保证。可选地，馈送装置11可以直接地安装在成形装置6的上游，并且在这种情况下也可以包括拖动的辊24(未示出的形式)。

条带2被馈送装置11这样拉动、或者替代地被推动。条带2穿过切割装置1，然后穿过成形装置6。

条带2通过供给装置15、例如条带2的卷被抽出。所述供给装置15布置在切割装置1的上游。

装置10还可以包括弯曲装置16或成形机器。所述弯曲装置16可包括适于通过弯曲而连续地成形金属扁平条带2的一系列辊21。所述辊21的形状和布置使得条带2的纵向相对侧边2A、2B弯曲，以形成具有互补形状的轮廓，如图8所示。条带2在折叠装置16中扁平地进入，并且以适于接缝的成形轮廓离开。对于这个范围，可以使用市场上可获得的条带的成形机器。

装置10还可以包括布置在成形装置6下游的缩短装置17，该缩短装置17适于以确定的长度并且垂直于其对称轴线来剪切导管14。所述缩短装置17允许导管14采用其传统的圆柱形形状。缩短装置17可以包括圆锯，优选地是，圆锯能够围绕导管14进行旋转。

参考图3，示出了用于金属条带2的切割装置1，该切割装置1包括入口嘴20和出口嘴(不可见)，金属条带2能够根据馈送方向F滑动穿过入口嘴和出口嘴。

在条带2的滑动期间以及在条带停留以用于切割阶段期间，所述条带2至少部分地位于平整平面5上。

当条带2仍然处于切割装置1中时，条带2的切割发生，以避免孔的边缘变形或无定形。如果连续地进行切割，则当条带在方向F上朝着成形装置6移动时，条带2将具有若干缺陷，一旦条带2已经被卷绕以形成螺旋导管14，这些缺陷就很难被校正。

如图3、4和5中详细示出的，切割装置1具有切割头3，该切割头3可根据多个移动轴线X、Y、Z相对于条带2移动。切割装置1包括移动装置，该移动装置构造成使切割头3沿着所述多个移动轴线X、Y、Z移动，以允许在条带2的任何位置实现任何类型的切割。所述移动装置还允许改变切割头3的操作参数，如稍后详细描述的。特别地，所述移动装置构造成用于沿着与条带2的馈送方向F正交且与条带2所位于的平整平面5平行的轴线X移动所述切割头3。所述移动装置还构造成沿着平行于馈送方向F的纵向轴线Y和/或垂直于所述平整平面5的垂直轴线Z来移动切割头3。

切割头3因此能够从条带2的一侧移动到另一侧，从而在条带2的纵向边缘9之间移动。条带2相对于切割头3沿着馈送方向F的前后移动允许与切割头3沿着正交方向X的移动一起在条带2自身的扁平表面的任何点处对条带2进行穿孔。条带2沿着馈送方向F的运动可以由馈送装置11控制，该馈送装置可以处于切割装置1的外部或者与该切割装置1成一体。

在一个替代实施方式中，移动装置还构造成沿着另一纵向轴线Y移动切割装置1的切割头3，该另一纵向轴线Y正交于方向X且平行于条带2的馈送方向F。以这种方式，条带2能够进入切割装置1中且在平整平面5上保持静止，直到切割操作结束。在这种情况下，切割头3沿轴线X和轴线Y移动，以实现孔的预定几何形状。一旦条带2的穿孔结束，条带2就可以沿方向F延伸。沿切割头3的方向X和/或Y的所述运动通过已知的运动装置来实现，例如机电致动器或电动气动致动器。切割头3沿竖直轴线Z的运动在以下描述中阐明。

适于控制切割头3的运动的单元控制器18与移动装置可操作地连接，以用于沿着彼此正交的所述多个运动轴线X、Y、Z移动所述切割头3。

所述控制单元18还构造成致动切割装置1以用于在条带2上执行孔13的阵列12的切割。

所述控制单元18构造成根据待实现的导管14的直径D和条带2的宽度来命令切割头3的移动装置，使得所述切割头1在条带2上执行多个孔13的阵列12。所述孔13的阵列12分别相对于条带2的纵向边缘9中的一个倾斜根据条带2的宽度B和待实现的螺旋导管14的直径D的角度α。控制单元18包括存储器，该存储器包含构造成管理移动装置的移动和切割头3的致动的程序，并且还包括处理器，该处理器可操作地连接到所述存储器并且构造成执行所述程序。

所述控制单元18还构造成控制馈送装置，以便对条带2的前进运动和停止与切割头3的切割运动进行协调。

当切割头3相对于平行于平整平面5的正交轴线X、Y能移动时，简化了馈送装置11和切割装置1的切割头3的移动的协调致动，并且减少了加工缺陷。在这种情况下，条带2在以缓慢方式移动的切割装置1上滑动，从而交替地停止沿方向F的运动和切割阶段至接缝阶段。

切割头3可以包括以下中的一个：激光切割机4、水射流切割机4、等离子炬或冲孔器4’。

参考图3B、图3C、图4B和图5B，所述切割头3包括冲孔器4’。切割头3借助于所述移动装置也沿垂直轴线Z垂直地移动，以实现条带2的所述冲孔。特别地，冲孔器4’包括多个彼此具有不同几何形状的冲头4”。所述冲头4”可操作地连接并且能相对于切割头3沿平行于冲压方向Z的轴P滑动，以便选定条带2的穿孔所需的冲头4”。优选地，所述冲头4”最初缩回切割头3中。当选定确定的冲头4”时，该冲头4”前进并且从切割头3露出，直到到达操作位置。切割头3的内部包括用于致动、推进和阻挡冲头4”的装置。

冲头4”具有特定形状的冲压端，当冲头4”通过沿垂直轴线Z的压力或冲击而刻在条带2上时，该冲压端在具有所述形状的条带2上形成孔。切割头3的冲头4”的几何形状在尺寸和/或形状方面都彼此不同。例如，在一个特定实施方式中，所有冲头4”具有圆形形状但具有不同的直径。在另一实施方式中，某些冲头4”’具有不同的形状，例如正方形、星形、三角形或圆形等。一旦选定了具有确定的冲压形状的确定的冲头4”，切割头3就沿着竖直方向Z朝向条带2移动，并且利用所述冲压形状对条带2进行冲压。这种沿竖直方向Z的运动由移动装置允许，当切割头3包括冲压机4’时，该移动装置也可构造成沿竖直方向Z、即沿垂直于切割装置1的平整平面5的轴线移动切割装置1的切割头3。根据竖直轴线Z移动切割头3的脉冲由产生致动信号的控制单元18提供。该动作可以在条带表面的单个特定点处操作或者在多个点处重复，借助于由控制单元18命令的所述移动装置沿着水平轴线X、Y移动切割头3。控制单元18还产生控制信号，该控制信号构造成控制所述移动装置的移动，从而控制切割头3沿着X、Y的定位。该控制信号根据待实现的导管14的直径D和条带2的宽度B，而切割头3的致动信号操作阵列12的所述孔13的冲孔。所述控制和致动信号彼此协调。

控制单元18还构造成选定用于执行特定类型的孔13的正确冲头，例如，一旦使用第一冲头，则其缩回并且以相同的方式选定第二冲头。第二冲头在相对于第一冲头的不同点处操作条带2的冲孔。可以使用具有其它冲压形状的其它冲头来在条带2表面的不同点处实现其它孔。

冲孔器1可包括多个头部，所述头部具有彼此不同的冲头4”，以增加可用的工具的数量、或者所述头部具有相同类型的冲头4”，以更快地操作孔。

替代地，如图3A、图4A和图5A所示，当所述切割头3包括激光切割机(用相同的附图标记4标识)时，激光束在竖直方向Z上被引导朝向平整平面5。通过所述移动装置沿着轴线X或沿着轴线X、Y移动切割头3，激光切割机4也因此移动。控制单元18构造成根据水平轴线X、Y控制切割头3的移动。由控制单元18产生的控制信号命令切割头3的移动装置的执行。控制单元18产生致动信号，以用于操作激光束，从而切割条带2。以这种方式，激光切割机4的激光束可以产生在尺寸和形状方面具有任何形状的孔13。激光燃烧条带2以实现所述孔13。所述切割头3也可以包括多于一个的激光切割器4。所述激光切割头、即装配有激光切割器的所述切割头3根据已知的装置实现。可选地，由控制单元18控制的移动装置还允许切割头3根据竖直轴线Z移动，以使激光切割机4接近条带2或从条带转离。以这种方式，可以改变激光场的深度，从而改变激光器本身的功率密度。

在另一实施方式中，如图3A、图4A和图5A所示，当所述切割头3包括水射流切割器(再次用附图标记4标识)时，加压下的水射流在有或没有研磨材料的情况下根据垂直于平整平面5的方向Z切割条带的材料。如在激光切割机的情况下，通过由控制单元18控制的所述移动装置沿着轴线X或轴线X、Y移动切割头3，可以获得任何形状的孔13。具有水射流切割机4的切割头3根据已知的装置来实现。可选地，由控制单元18控制的移动装置构造成沿着竖直轴线Z移动切割头3，以使水射流切割机4相对于条带2接近或转离。以这种方式，对于具有较大厚度的条带2，可以改变水射流的切割强度。控制单元18还构造成操作水射流切割机以执行条带2的切割。

最后，如图3A、图4A和图5A所示，当所述切割头3包括等离子炬(再次用附图标记4标识)时，等离子根据垂直于平整平面5的方向Z来切割条带2的材料。对于先前的两个情况，通过由控制单元18控制的所述移动装置沿着X、Y移动切割头3可以实现具有任何形状和尺寸的孔13。具有等离子矩的切割头3根据已知的装置实现。可选地，由控制单元18控制的移动装置构造成沿着竖直轴线Z移动切割头，以使等离子炬4接近条带2或从条带转离，从而改变切割强度。控制单元18还构造成操作等离子炬以执行条带2的切割。

在如上所述的切割头3的四个实施方式中，条带2可以相对于切割头3前后移动，该切割头通过移动装置仅沿轴线X移动，而条带2借助于馈送装置11移动。替代地，条带2在切割期间保持静止，而切割头3借助于移动装置沿其轴线X、Y移动。在任何情况下，所述移动装置由控制单元控制，该控制单元产生控制信号和切割头3的致动信号，以便在条带2上操作所述阵列12的所述孔13的切割，所述控制信号用于立即确定切割头沿轴线X、Y、Z的定位。所述控制和致动信号彼此协调。所述控制单元根据待实现的导管14的直径D和条带宽度来命令移动装置，使得切割头3在条带2上产生多个孔13的阵列12，每个阵列12相对于条带2的纵向边缘9中的一个倾斜根据条带2的宽度B和待实现的螺旋导管14的直径D的角度α。以这种方式，孔13的阵列12在导管14上对齐和排列。

孔13的组构成了孔12的阵列。所述阵列12可以具有1到n列和1到m行的孔。例如，图1中表示的阵列12包括三列和三行以及总体上九个孔。构成阵列12的孔可以具有不同的形状和尺寸。每个孔相对于具有相对于条带2的边缘倾斜角度α的横坐标和沿着条带2的中间轴线M定位的原点(坐标0，0)的相对参考系25，具有特定的矩阵坐标。替代地，阵列12的原点位于平行于条带2的中间轴线M的轴线上。每个阵列12具有其相关的参考系2。连续的阵列12彼此处于预定距离L处。装置10可包括测量仪器，该测量仪器适于对由条带2例如从其起始端到装置10的固定元件、例如切割装置1所覆盖的距离进行测量。用户能通过可操作地连接到控制单元18的人机界面来选定阵列12的几何参数，如下文详细描述的。阵列12可以全部相同、全部不同或部分相同或部分不同。

如已经概述的，切割头3相对于条带2在条带表面的特定点处的定位可以通过沿着馈送方向F移动条带2并且沿着方向X移动切割头3来执行、或者沿着方向X、Y移动切割头3并且保持条带2仍然在平整平面5上来执行。在图5A和图5B所示的替代实施方式中，切割头3还构造成在方向R上围绕竖直轴线Z旋转。

如已经提到的，切割装置1包括移动装置(未示出)，该移动装置构造成根据一个或多个操作方向X、Y、Z、R来移动切割头3，并且由控制单元18控制。所述移动装置是已知类型的，例如机电或电动气动的移动装置。

如已经提到的，切割装置1还包括控制单元18，该控制单元18构造成命令切割头3的移动。所述控制单元18构造成根据条带2的宽度B和待实现的导管14的直径D来控制切割头3的移动。特别地，阵列12和其相关的参考系25倾斜根据条带2的宽度B和螺旋导管14的直径D的角度α。这些参数是通过控制单元18对切割头3的第一级控制。

所述控制单元18还可构造成命令条带2的馈送装置11，以使其运动与切割头3的运动和/或成形装置6的运动协调，使得装置10的所述部分以可操作地连接的方式工作，以实现孔13的阵列12无缺陷且对齐。

为了使阵列12的所有孔13平行于螺旋导管14，特别是平行于其对称轴线，阵列的正确倾斜角度α的选定是非常重要的。例如，如果方形的孔被切割成具有平行于条带2的边缘9的侧边，则该方形将在螺旋导管14上卷曲。为了避免该不便之处，阵列12的倾斜角度α以及因此每个孔13的倾斜角度大致等于角度B/πD的余弦的反函数，因此α＝arccos(B/πD)。如果相同的方形孔相对于条带2的纵向边缘9倾斜等于arccos(B/πD)的角度α，则该方形在螺旋导管14上将是笔直的，因此其侧边平行于导管轴线14。这尤其适用于条带2被螺旋缠绕和焊接，因此不存在条带2的相对纵向侧边2A、2B的重叠的情况。

如果根据在接缝中涉及的条带2部分的宽度来接缝条带2，则可以调节所述功能。具体地，参考图8和图10，为了实现图8所示的接缝，通过成形装置6弯曲和接缝条带2的部分2A、2B。部分2A、2B具有大致相同的宽度，因为接缝是对称的；在非对称接缝的情况下，这将是不同的。根据所使用的成形装置6，用于接缝的部分2A、2B的宽度可以改变。通常，部分2A、2B的接缝的宽度B’大致是部分2A、2B的宽度B”的一半，因为它们自身是弯曲的。由于条带2的部分2A、2B中的仅一半对导管14的长度有贡献，因此，在所述公式的计算中采用的有用宽度不是条带2的宽度B，而是条带B的宽度减小了执行接缝所需的宽度。由于接缝B’的宽度小于条带2的宽度，因此，条带2的对导管14的总长度有贡献的部分大致类似于条带2的宽度。在任何情况下，用于计算所述倾斜角度α的正确公式为以下α＝arcos[(B－3B’)/πD]，其中3B’是用于执行接缝的条带的宽度，该宽度等于接缝自身的宽度的三倍。

例如，条带2可以是宽为137mm，接缝为7mm，并且用于接缝的纵向侧边为14mm。

为了使阵列12的孔13沿着螺旋导管14彼此对齐，阵列12之间的距离非常重要。例如，如果沿着方向F在条带2上切割一些彼此之间具有随机距离的圆，则所述圆在螺旋导管14上将不对齐。为了避免这种不便，相邻孔之间的距离L大致等于(πD)²/[(πD)²－B²]^(1/2)，因此这些孔具有相同的阵列坐标但属于随后的阵列。根据以上描述，当条带2被接缝时，对导管14的有效范围有贡献的条带2的宽度减小(在图10中以灰色突出显示)，并且用于计算距离L的公式变为：(πD)²/[(πD)²－(B－3B’)²]^(1/2)。以这种方式，孔根据平行于螺旋导管14的对称轴线的方向彼此对齐。

在图10中示出了具有宽度B的条带2，该条带2在被螺旋缠绕和接合以形成导管14之前由切割装置1穿孔。示出了一些相对参考系25，每个参考系的原点(坐标0，0)在条带2的中间轴线上，并且y轴倾斜等于arccos[(B－3B’)/πD]的角度α。随后的相对参考笛卡尔系25的原点以距离L隔开，该距离L等于(πD)²/[(πD)²－(B－3B’)²]^(1/2)。该距离沿馈送方向F测量。所有相对的参考系25也倾斜等于arcos[(B－3B’)/πD]的角度α。在这方面，术语阵列12和参考系可以用作同义词。在图10中，与图1和7类似，示出了导管14的螺旋的螺距H。

如前所述，控制单元18构造成使切割装置1、特别是切割头3的运动与馈送装置11和/或成形辊8的运动协调。

此外，控制单元18可包括根据导管14的操作因素的切割头3的第二级控制。在定位在环境中之前，导管14需要可行性研究和安装方案，这需要符合美学和功能标准。例如，当空气导管使气流在距离地面2米处以约0.2m/s的速度穿过孔流出时，环境被认为是舒适的。根据环境温度、环境形状(体积、尺寸、窗户等)和导管在房间中的定位，可以确定导管上孔的最佳分布，以达到最佳可实现的舒适度。

控制单元18可包括人机界面22，该人机界面22适于允许对安装有导管的环境进行图形模拟和/或插入一些操作参数，例如：

所述环境的尺寸参数，如体积、长度、高度和宽度；

导管的构造参数，如其在环境中的定位和所选定的直径；以及

合适的环境参数，如冷却和/或加热温度。

所述人机界面22包括处理单元，该处理单元构造成模拟所述入口参数并且产生孔13和导管14上的相关阵列12的最佳布置和尺寸。基于所述最佳布置和尺寸，控制单元18借助于所述移动装置和条带2的馈送装置11控制切割头3的移动。

在本装置的特定实施方式中，切割装置1构造成向上切割条带2，使得一旦条带2沿着相对的纵向侧边2A、2B螺旋缠绕和接合，金属条带的最终碎屑就保留在导管14的内侧上。以这种方式，在操作导管期间受到损失的风险降低。当通过冲孔4’执行切割时，该方面更加明显。

在图6所示的装置10的可选形式中，为了获得相同的效果，从而将通过切割得到的最终碎屑布置在导管14的内侧而不是外侧，装置10’包括适于使条带2绕其自身的中间轴线M旋转180°的卷绕机26。所述卷绕机26被构造为纵向卷绕的螺旋，并且包括适于使条带2翻转而不使其变形或损坏的侧轨道。

在图7所示的另一实施方式中，条带2以相对于图1的技术方案相反的缠绕方向缠绕，因此根据相反的缠绕方向。从导管14的端部14’观察该导管14，条带2逆时针地缠绕，而不是如图1的技术方案中那样顺时针地缠绕。为了这样做，装置10”包括成形装置6，其中条带2从螺旋的顶部进入并从螺旋的顶部离开，这与图1的技术方案中的条带从螺旋的下方进入并从螺旋的下方离开的情况相反。

这样构思的装置10非常紧凑，并且可以安装在平台23上，从而可以在任何地方借助于卡车运输。以这种方式，导管的制造可以在现场直接地实现，大大节省了物流成本，因为导管14体积大且因此难以运输。

在图12所示的特定实施方式中，阵列12彼此不同，并且特别地，它们表示字母或以可替换的数字或符号表示。阵列12的孔13可以这样布置，以便再现字母或数字，并且导管14上的多个阵列12的对齐允许再现单词或首字母缩写词，例如商标。在人机界面22的特定实施方式中，将单词或缩写作为输入插入到所述界面22，控制单元18命令切割头3及其移动装置和/或馈送装置，以便在条带2被缠绕和接缝以形成导管14之前，通过阵列12的孔13将所述单词或缩写复制到条带上。这样产生的导管14在其侧边具有整齐复制的单词或缩写，使得用户能够在导管14上感知和阅读它，如图12所示。

在该特定实施方式中，导管14和条带2两者均包括具有不同几何形状的孔13。甚至孔13的阵列12彼此不同、或者在任何情况下阵列12彼此不同，例如一个阵列复制字母“A”，而相邻的阵列复制字母“D”。阵列12可以具有不同的孔，甚至用于区分阵列之间的气流。特别地，导管14中的更下游的阵列12需要更大的孔，因为沿着导管14的流动和压力损失。因此，阵列12的孔13的尺寸和数量可以根据导管中的流动方向而改变。

这样构思的装置还可用于涂漆条带，尤其是涂有环氧树脂漆的条带。特别是在冲压的情况下，涂漆不受加工的影响。

所述装置还适于与宽度在70与200mm之间、优选137mm之间、厚度在0.05与0.15mm之间的条带一起使用，并且还适于制造直径在80与2.000mm之间的导管。

如图9所示，本发明的另一范围是从条带2螺旋弯曲和锁定接缝获得的类型的空气导管14。所述导管14包括多个孔13的阵列12。所述阵列12沿着导管14对齐，特别是沿着平行于导管14的对称轴线的方向对齐。每个阵列12相对于条带2的纵向边缘9中的一个倾斜根据条带2的宽度B和螺旋导管14的直径D的角度α所述角度α如上所述地计算。特别地，如图9所示，所述阵列12中的每一个包括至少两个彼此不同的不同形状的孔13。

在装置10的特定实施方式(未示出)，它不包括成形装置6，并且条带仅通过馈送装置11移动，并且由切割装置1切割。在这种情况下，装置10的输出是可选地缠绕在穿孔条带2’的卷19的穿孔条带2’中。根据所述说明实现穿孔条带2’可在传统机器上二次使用，以实现螺旋缠绕和接缝的导管，从而实现根据本发明的导管14。

本发明的另一范围是用于实现螺旋接缝类型的空气导管14的穿孔条带2’，并且包括多个孔13的阵列12，如图10所示。所述阵列12沿着条带2对齐，特别是沿着导管14的中间轴线M对齐。所述孔的阵列12相对于穿孔条带2’的纵向边缘9中的一个倾斜根据条带2的宽度B和所要实现的螺旋导管14的直径D的角度α。所述角度α如上所述地进行计算。特别地，如图10所示，所述阵列12中的每一个包括至少两个彼此不同的不同形状的孔13。

本发明的另一范围是如上所述的穿孔条带2’的卷19(如图11所示)。这样构思的卷19可以是相对于成形的导管更容易输送，以便就地实现导管，从而靠近其待安装的位置。

本发明的最后范围是一种空气螺旋缠绕导管14的制造方法，该导管由条带2获得并且具有沿导管14彼此对齐的多个阵列12。制造方法包括两个主要阶段，这两个主要阶段可以顺序发生或随时间隔开。

第一阶段提供了对金属条带2穿孔以具有多个孔13的阵列12，所述多个孔13的阵列12相对于条带2的纵向边缘9中的一个倾斜根据条带2的宽度B和待实现的导管14的直径D的角度α。

特别地，所述阵列12的孔13包括至少两个不同的允许区分从导管流出的气流的形状14的孔13。

所述阵列优选地倾斜等于arccos[(B－3B’)/πD]的角度α，其中B’是条带2的纵向侧边2A、2B的接缝的宽度。此外，随后的阵列12在对应的孔之间具有大致等于(πD)²/[(πD)²－(B－3B’)²]^1/2的距离。

该方法的第二阶段提供了螺旋弯曲和接缝所述条带2，使得所述导管14具有预定直径D。

这样构思的方法允许获得具有对齐的孔的螺旋导管14以及在空气扩散方面的改进的性能。

最后，用于由扁平条带2形成螺旋卷绕导管14的装置10可包括：成形装置6，所述成形装置6具有构造成螺旋地弯曲条带2的弯曲部分7和将相对的纵向边缘9彼此接合的接合部分8；条带2的馈送装置11，所述馈送装置11沿着平行于条带2的纵向边缘9的馈送方向F；以及布置在成形装置6上游的冲压机1，所述冲压机1具有冲压头3，所述冲压头3能沿着与条带2的馈送方向F正交且与条带2所位于的平整平面5平行的轴线X移动，所述冲压头3包括能替代地选择的多个冲头4，所述冲头4具有彼此不同的形状，以便在条带2上实现孔13的多个阵列12，所述孔13的多个阵列12中的每一个相对于条带2的纵向边缘9中的一个倾斜根据条带2的宽度B和待实现的螺旋导管14的直径D的角度α。

总之，如此构思的本发明易于进行许多修改和变化，所有这些修改和变化都落入本发明构思的范围内，此外，所有特征可以被技术上等同的替代方案所代替。实际上，数量可以根据具体的技术紧急情况而变化。

Claims (17)

1.一种用于由扁平条带(2)形成螺旋缠绕导管(14)的装置(10)，包括：成形装置(6)，所述成形装置包括构造成螺旋地弯曲所述条带(2)的弯曲部分(7)和构造成将所述条带(2)的相对的纵向侧边(2A、2B)彼此接合的接合部分(8)；

所述条带(2)的馈送装置(11)，所述馈送装置沿着平行于所述条带(2)的纵向边缘(9)的馈送方向(F)；

切割装置(1)，所述切割装置布置在所述成形装置(6)的上游，所述切割装置包括切割头(3)和移动装置，所述切割头用于切割所述条带(2)，所述移动装置构造成使所述切割头(3)沿着彼此正交的多个移动轴线(X、Y、Z)移动；以及

控制单元(18)，所述控制单元构造成根据待实现的所述导管(14)的直径(D)和条带(2)的宽度(B)来命令所述移动装置，使得所述切割头(3)在所述条带(2)上实现孔(13)的多个阵列(12)，每个阵列(12)相对于所述条带(2)的所述纵向边缘(9)中的一个倾斜根据所述条带(2)的宽度(B)和待实现的螺旋导管(14)的直径(D)的角度(α)。

2.如权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，所述切割头(3)包括以下中的一个：激光切割机(4)、水射流切割机(4)、等离子炬或冲孔器(4’)。

3.如权利要求2所述的装置(10)，其特征在于，当所述切割头(3)包括所述冲孔器(4’)时，所述冲孔器包括多个冲头(4”、4”’)，优选地，所述冲头(4’)是能相对于所述切割头(3)滑动且沿着平行于垂直移动轴线(Z)的方向(P)，以用于实现所述冲头的选择。

4.如前述权利要求中的任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述移动装置构造成沿着与条带(2)的馈送方向(F)正交且平行于所述条带(2)所位于的平整平面(5)的轴线(X)，沿着平行于所述馈送方向(F)的纵向轴线(Y)和/或沿着平整平面(5)的垂直轴线(Z)，移动所述切割头(3)。

5.如前述权利要求中的任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述控制单元(18)构造成生成用于所述移动装置的控制信号和所述切割头(3)的致动信号(12)，所述控制信号根据待实现的所述导管(14)的直径(D)和所述条带(2)的宽度(B)，所述致动信号对在所述条带(2)上的孔(13)的所述阵列(12)的切割进行操作，所述控制信号和所述致动信号彼此协调。

6.如前述权利要求中的任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述控制单元(18)还构造成以与所述切割头(3)和/或上述成形装置(6)协调的方式命令所述条带(2)的所述馈送装置(11)。

7.如权利要求6所述的装置(10)，其特征在于，所述控制单元(18)可操作地连接到设置有处理单元的人机界面，所述处理单元适于根据与导管(14)的使用条件相关的输入参数来模拟所述阵列(12)的所述孔(13)的最佳布置和尺寸，优选地，根据导管(4)的安装空间的尺寸参数、导管(14)的几何参数以及与所述安装空间相关联的环境参数。

8.如前述权利要求中的任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述阵列(12)的倾斜角度(α)大致为：

其中，B是所述条带(2)的宽度，D是所述导管(14)的直径；

优选地，所述倾斜角度(α)为α＝arccos[(B－3B’)/πD]，其中B’是所述条带(2)的相对纵向侧边(2A、2B)的接缝的宽度。

9.如前述权利要求中的任一项所述的装置(10)，其特征在于，连续的阵列(12)具有对应孔(13)之间的距离、或所述阵列的原点之间的距离，大致等于(πD)²/[(πD)²－B²]^(1/2)；优选地，所述对应孔(13)之间的距离等于(πD)²/[(πD)²－(B－3B’)²]^(1/2)。

10.如前述权利要求中的任一项所述的装置(10)，其特征在于，包括弯曲装置(16)，所述弯曲装置构造成弯曲所述条带(2)的相对纵向侧边(2A、2B)，使得所述纵向侧边至少部分地彼此互补，并且其中，所述接合部分(8)包括锁定接缝机，所述锁定接缝机构造成锁定所述条带(2)的相对纵向侧边(2A、2B)。

11.如前述权利要求中的任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述阵列(12)的所述孔(13)包括至少两个不同的形状。

12.一种空气导管(14)，所述空气导管由螺旋地弯曲并接缝的条带(2)获得，并且包括孔(13)的多个阵列(12)，所述阵列(12)在所述导管(14)上对齐，每个阵列(12)相对于所述阵列(12)的纵向边缘(9)中的一个倾斜根据所述条带(2)的宽度(B)及螺旋导管(14)的直径(D)的角度(α)，其中，所述阵列(12)的所述孔(13)包括至少两个不同形状的孔(13)。

13.一种穿孔条带(2’)，所述穿孔条带用于实现螺旋锁定接缝类型的空气导管(14)，并且包括多个孔(13)的阵列(12)，优选地所述阵列(12)沿条带(2)对齐，孔(13)的所述阵列(12)相对于所述条带(2)的纵向边缘(9)中的一个倾斜根据所述条带(2)的宽度(B)和待实现的螺旋导管(14)的直径(D)的角度(α)，其中，所述阵列(12)的所述孔(13)包括至少两个不同形状的孔(13)。

14.一种权利要求13所述的穿孔条带(2’)的卷(19)。

15.如权利要求1至11中任一项所述的装置(10)、如权利要求12所述的空气导管(14)、如权利要求13所述的穿孔条带(2’)、或如权利要求14所述的卷(19)，其特征在于，所述孔(13)的阵列(12)代表数字、字母或符号。

16.如权利要求1至11或15中任一项所述的装置(10)、如权利要求12或15所述的空气导管(14)、如权利要求13或15所述的穿孔条带(2')、或如权利要求14或15所述的卷(19)，其特征在于，所述多个孔(13)的阵列(12)包括至少两种彼此不同的孔(13)的阵列。

17.一种空气螺旋缠绕导管(14)的制造方法，所述导管具有沿所述导管彼此(14)对齐的多个阵列(12)，所述方法包括以下步骤：

-对条带(2)穿孔以具有多个孔(13)的阵列(12)，所述孔(13)的阵列(12)相对于所述条带(2)的纵向边缘(9)中的一个倾斜根据所述条带(2)的宽度(B)和待实现的螺旋导管(14)的直径(D)的角度，其中，所述阵列(12)的所述孔(13)包括至少两个不同形状的孔(13)；以及

-螺旋弯曲和接合所述条带(2)，使得所述导管(14)具有预定直径(D)。

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